如何确定发电机的大小?适用于家庭和商业应用的便携式、备份和待机
如何计算适合家庭和商业应用的大小生成器?
发电机是一种合适的替代方案,可在停电和紧急停电、停电、建筑工地、露营、户外和房车(房车)应用等
发电机可以通过 ATS(自动转换开关)连接到主服务面板。您可以通过在合格且有执照的电工的帮助下获得建筑许可证来做到这一点。多种发电机可用于小型、中型和大型药水,发电机的类型(例如便携式、备用、家用或商用备用)取决于负载要求和应用。
在下面的文章中,我们将展示如何为不同场景(如整个或选定的电路和负载类型等)找到适合家庭应用的发电机尺寸。
- 相关文章:如何将便携式发电机连接到家庭电源 - 4 种方法
家庭应用需要多大尺寸的便携式发电机?
一般来说,便携式发电机更适合房屋中小型和选定的负载点。无论您选择连接到主面板的选定电路或整个负载,您都必须找到所有电器的额定功率并将它们相加以获得发电机的估计值(以千瓦为单位)。
请记住,大多数家用电器(如普通照明电路)都是电阻负载,您可以添加这些负载的确切值。在高感性负载(如压缩机、电灶、空调等)的情况下,启动电流和瓦数大于运行电流和瓦数。不用担心,我们将在下一个解决的示例中进行。
请记住,交流发电机和发电机的额定值始终以 kVA(千伏安)为单位,但在我们的示例中,我们将以 kW(千瓦)表示发电机的额定值因为我们在负载端使用它,大多数家用电器的额定功率都是瓦特。
要了解设备的额定功率,只需参考其上印刷的铭牌数据即可。如果不可用,您可以将电压乘以安培数以获得瓦数值。例如,120V、0.8A 风扇的额定功率为 96W,即(120 伏特 x 0.8 安培 =96 瓦特)。
简而言之,您可以使用以下公式来计算电器的额定功率。
P =V x I
在哪里:
- P =功率(瓦)
- V =电压(伏特)
- I =电流(安培)
简单来说,
功率(瓦特) =电压(伏特) x 电流(安培)
瓦特 =伏特 x 安培
VA或W是电力的基本单位。对于更高的值,我们使用 k (kilo),例如1000W =1kW。您可以使用瓦特到安培计算器和安培到瓦特计算器分别从 A 中找到 W,反之亦然。
确定便携式发电机的大小
现在,让我们看一个关于根据我们的需要调整便携式发电机大小的已解决示例。
示例:
以下家用电器的便携式发电机的合适尺寸是多少?
小负载
- 4 个风扇,每个 80W =320W
- 4 颗 LED 灯,每颗 25W =100W
- 2台液晶电视每台120W =240W
- 1 台笔记本电脑具有 110W =110W
- 2个手机充电器每个25W =50W
- 洗碗机:120V x 8A =1200 VA =0.96 kW
- 垃圾处理 =120V x 6A =960VA =0.72 kW
- 其他一般小家电负载 =1.5 kW
总小负载 =320W + 100W + 240W + 110W + 50W + 960W + 720W + 1.5kW
总小负载 =4 kW
大负载
- 空调:240V x 15A =3.6 kW
- 电力范围:240V x 25A =6 kW
- 电加热器:240V x 30A =7.2 kW
- 干衣机:240V x 10A =2.4 kW
- 1HP (746W) 空压机(L 型电机)=120V x 5A x 6* =3.6 千瓦
- 圆锯(G型通用电机)=120V x 5A x 3* =1.8 千瓦
您可能已经注意到我们乘以 x6 和 x3 配备1HP L型电机和G型万能电机。这是由于这种电机在达到运行速度时需要非常高的初始启动电流,并且在正常负载电流下运行平稳。
此外,我们必须考虑需求因素,因为我们知道所有设备不会同时连续运行。例如,加热器和空调不会同时运行。在这种情况下,我们将计算额定值最高的电器(在我们的例子中,电加热器,因为它的额定功率(7.2kW)超过了空调的 6kW)。 (NEC® 第 220.82(C) 条)。 7.2 kW 电加热器的允许需求系数为 5.76 kW(NEC 表 220.55)。不包括电动范围,因为它只运行很短的时间。
小负载需求因素
- 电力范围:=3.6 kW
- 电加热器:=现在 5.76 kW(在需求因子 7.2 kW 之后)
- 干衣机:=2.4 kW
- 1HP (746W) 空压机(L 型电机)=120V x 5A x 6* =3.6 千瓦
- 圆锯(G型通用电机)=120V x 5A x 3* =1.8 千瓦
总大负荷后需求系数 =3.6 kW + 5.76 kW + 2.4 kW + 3.6 kW + 1.8 kW =17.16 kW。
同样,没有人会同时使用所有电气连接负载,如风扇、照明点、吹风机、洗衣机、电灶等。根据(NEC 表 220.42),前 3kVA 或 kW 应额定为 100%,而剩余负载可额定为 35%。
小负载需求因素
总小负载 =4 kW
- 100% 时的前 3 kW =3 kW
- 在 35% =350 W 时剩余 1 kW(4 kW – 3 kW)
总小负载需求因子 =3 kW + 350W =3.35 kW。
现在总负载以瓦特为单位(小负载 + 大负载)=17.16 kW + 3.35 kW =20.51kW
20% 未来扩展
最后,在计算值上加上 20% 到 25% 的未来扩展负载。这样,您将来可以顺利地将附加负载连接到发电机。此外,这种超大容量可以轻松应对电压尖峰和瞬变等。另外,它会延长发电机的寿命,因为发电机在 100% 额定负载下连续运行会缩短发电机的使用寿命。
简而言之,通过在额定发电机的基础上增加 20% 的功率容量:
- 以后可以添加额外的负载而不影响生成器的效率。
- 它可以轻松处理运行过程中的瞬态电压和突然的负载尖峰。
- 它将减少生成器中不需要的噪音。
- 这将延长发电机的预期寿命,因为同时以 100% 额定负载运行发电机会缩短发电机的使用寿命。
这样一来,总计算值20.51kW的20%的额外瓦数
20.51kW + 20% =4.1 千瓦
现在生成器所需的总大小将是:
20.51千瓦+4.1千瓦
所需发电机尺寸:24.61 kW。
下一个可用且合适的发电机尺寸是 25 kW .
为备用和备用电源确定商用发电机的大小
一种便携式发电机,顾名思义,也称为应急发电机组,在紧急停电的情况下随时随地提供电力。另一方面,备用和备用发电机始终通过 ATS 开关和自动电子电路连接到主面板,当由于多种原因无法从电力服务提供商处获得主电源时,它们会在几秒钟内自动恢复电力。
商用发电机用于大型应用和企业全天 24 小时营业的场所,如度假村、餐馆和零售商场所、加油站、银行和金融机构、安全和医院、制造厂等
请记住,大型商用备用发电机需要适当的设计和安装计划并符合美国国家电气规范 (NEC) 的要求(700、701、702 和 708)。由于相同设备的应用和操作对于不同的用户和客户的系统要求不同,因此可以使用以下方法来确定商用备用发电机的大小。
满载kW容量测量
这是一个非常简单的基于计算的方法。只需选择一个电流表(或钳形电流表)并在高峰使用期间测量每条腿(进入主面板的电气服务)的满载电流(以安培为单位)。只需将所有三个值相加即可获得服务设施的总安培数。
如果接线系统是三相,只需将测得的总安培数除以3即可。否则,将测得的安培数除以2为单相。现在,将得到的安培数乘以电源电压(例如 120V、230V 或 240V 等)。这样,您将获得设施所需的额定功率。现在,除以 1000 得到以 kW 为单位的发电机大小。最后,在计算值上增加 20% 的额外功率容量。这是所需设施所需的发电机的估计和所需尺寸。
通过在服务面板的峰值使用期间进行满载电流测量来估计所需的发电机容量。在电气服务的每条腿上使用钳式电流表,并将测量值加在一起。这提供了设施使用的总安培数。
示例:
以下场景需要多大尺寸的商用发电机。
服务面板,单相,240V
- 腿 1 中的安培 =175A
- 腿 2 中的放大器 =165A
解决办法:
只需将两个值相加并除以2即可。
175A + 165A =340A
340A ÷ 2 =170A。
由于供电电压为单相,即240V(US-NEC),只需乘以测量电流的平均值即可。
170A x 240V =40,800 W
除以 1000 即可得到 kW 额定值
40,800 W ÷ 1000 =40.8 kW。
现在添加 20% 的额外容量以供将来加载。
40.8 kW + 20% =8.16 kW。
现在将计算出的额定功率加上 8.16 kW 的未来扩展负载。
40.8 千瓦 + 8.16 千瓦 =48.96 千瓦
下一个可用的合适尺寸的商用发电机是 50 kW .按照 NEC 文章(700、701、702 和 708)计算满载 kW 以调整商用发电机的大小。
来自实用程序的满载能力
这是查找商业发电机规模的最简单方法,尤其适用于全天 24 小时运营的企业。为此,只需评估和分析能源供应商的水电费账单。您可能会发现每月和每年的峰值需求因子和用电量。只需选择以 kW 为单位的最高峰值需求值,并增加 20% 作为未来负载的额外容量。这是所需发电机kW额定值的估计值。
大功率电机满载kW容量
在此方法中,根据不同的应用,在频繁开启和关闭的其他电机中选择最大的电机尺寸。您可以将这个大型电机的安培数乘以它的额定电压来确定额定功率。
现在做同样的事情,例如找到小型电机和非电机负载的额定功率并将它们全部添加。最后,将 20% 的未来扩展容量添加到计算值,如第一个示例所示。将计算值除以 1000 得到发电机的 kW 额定值。这就是他们如何利用大型电动机的满载容量来确定商用发电机的尺寸。
平方英尺的测量
零售应用程序通常使用此方法来确定商业发电机的大小。
在这种方法中,零售应用每平方英尺增加 10 瓦,而其他一般和商业应用每平方英尺增加 5 瓦。比如确定生成器的大小:
- 零售应用 =75 kW + 10 W/ft 2
- 其他一般应用 =75 kW + 5 W/ft 2
工业技术